[實(shí)用新型]大壩壩身表孔消能結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720749480.0
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN206928258U
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉翔;黃彥昆;邵敬東;陳林;王超;黎滿林;張燕;潘燕芳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: E02B8/06
• 分類號: E02B8/06;E02B7/12
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙)51124
• 代理人: 許澤偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及水利水電工程領(lǐng)域，尤其涉及一種大壩壩身表孔消能結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前修筑于高山峽谷的混凝土大壩，尤其是拱壩，由于樞紐泄洪的要求，常常需要在壩身開設(shè)表孔、中孔等孔口宣泄部分或者全部的洪水。壩身表孔為開敞式孔口，流道一般由喇叭形進(jìn)口、方槽形流道和挑角或俯角的出口組成。表孔宣泄的水流具有泄量大，通常最大單寬泄量通常超過100m³/s；流速大，通常可達(dá)10m/s～30m/s；超泄能力強(qiáng)等特點(diǎn)。通常表孔單獨(dú)泄洪會成為下游泄洪消能的控制工況，且由于表孔運(yùn)行較為頻繁，因此需要盡量減小表孔下泄水流對水墊塘底板的沖擊壓力和脈動壓力，保證大壩和水墊塘的安全運(yùn)行。

目前工程上針對表孔通常采用的泄洪消能設(shè)計主要是采用加深水墊塘水墊層厚度、水墊塘底板厚度、利用上下層孔口水舌碰撞、分散各水舌落點(diǎn)或者表孔出口收縮結(jié)合底板鏤空等措施。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是提供一種新的實(shí)現(xiàn)表孔消能的大壩壩身表孔消能結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：大壩壩身表孔消能結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置于大壩壩身的表孔，在同一個表孔的出口處同時設(shè)置有分流齒坎和分流齒槽，并且所述分流齒坎和分流齒槽依次間隔設(shè)置，所述分流齒坎的出流角為α，所述分流齒槽的出流角為β，并且有α≠β。

進(jìn)一步的是：所述分流齒坎的出流角α的取值范圍為0°＜α＜30°。

進(jìn)一步的是：所述分流齒槽的出流角β的取值范圍為-30°＜β＜0°。

進(jìn)一步的是：所述分流齒坎的出流角α的取值為10°，所述分流齒槽的出流角β的取值為-10°。

進(jìn)一步的是：在同一個表孔的出口處設(shè)置有兩個分流齒坎，在兩個分流齒坎之間設(shè)置有一個分流齒槽。

進(jìn)一步的是：在同一個表孔的出口處設(shè)置有兩個分流齒槽，在兩個分流齒槽之間設(shè)置有一個分流齒坎。

進(jìn)一步的是：在每個分流齒坎內(nèi)設(shè)置有摻氣孔，所述摻氣孔的進(jìn)氣口設(shè)置于分流齒坎的下游側(cè)壁面上，所述摻氣孔的出氣口設(shè)置于該分流齒坎上與相鄰的分流齒槽相接的側(cè)壁面上。

進(jìn)一步的是：當(dāng)同一個分流齒坎的兩側(cè)均設(shè)置有分流齒槽時，設(shè)置于該分流齒坎內(nèi)的摻氣孔具有兩個出氣口，并且兩個出氣口分別與該分流齒坎兩側(cè)的兩個分流齒槽一一對應(yīng)。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型通過直接在同一個表孔的出口處同時設(shè)置分流齒坎和分流齒槽，可直接使單個表孔內(nèi)的出流水舌產(chǎn)生分層，并通過分層的水舌進(jìn)行有效地碰撞消能。進(jìn)而可僅由單個表孔即可實(shí)現(xiàn)在泄水時的消能效果，因此可有效地降低表孔下泄水流對水墊塘底板的沖擊壓力和脈動壓力，保證大壩和水墊塘的安全運(yùn)行。另外，還通過進(jìn)一步設(shè)置摻氣孔結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)向下泄水流進(jìn)行摻氣，其一方面可降低甚至避免造成空蝕破壞現(xiàn)象，另一方面還可使得下泄水流更加分散，降低其對水墊塘地板的沖擊力。

附圖說明

圖1為第一種大壩壩身表孔消能結(jié)構(gòu)從下游側(cè)視角的平面示意圖；

圖2為圖1中A-A截面的剖視圖；

圖3為第二種大壩壩身表孔消能結(jié)構(gòu)從下游側(cè)視角的平面示意圖；

圖中標(biāo)記為：表孔1、分流齒坎2、分流齒槽3、摻氣孔4、進(jìn)氣口41、出氣口42、分流齒坎的水舌5、分流齒槽的水舌6、分流齒坎的出流角α、分流齒槽的出流角β。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

如圖1至圖3中所示，本實(shí)用新型所述的大壩壩身表孔消能結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置于大壩壩身的表孔1，在同一個表孔1的出口處同時設(shè)置有分流齒坎2和分流齒槽3，并且所述分流齒坎2和分流齒槽3依次間隔設(shè)置，所述分流齒坎2的出流角為α，所述分流齒槽3的出流角為β，并且有α≠β。

其中，上述分流齒坎的出流角α和分流齒槽的出流角β可參照附圖2中所示標(biāo)注，相應(yīng)的出流角即是指水流的出流方向與水平面的夾角。而本實(shí)用新型中通過設(shè)置α≠β，這樣通過分流齒坎2和分流齒槽3可分別形成如圖2中所示的分流齒坎的水舌5和分流齒槽的水舌6，并且分流齒坎的水舌5和分流齒槽的水舌6在縱向上將分層錯開，同時由于水流在流出表孔1的出口后其將向兩側(cè)方向擴(kuò)展，因此可使分流齒坎的水舌5和分流齒槽的水舌6在空中碰撞，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一定的消能作用，最終由碰撞消能后的水流再進(jìn)入下方的水墊塘內(nèi)，可有效降低對水墊塘的沖擊作用。